建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設計研究

王劍

摘要：隨著當前人們生活水平的提高，電能消耗也越來越高，節(jié)能減排早已經成為各行各業(yè)急需解決的關鍵問題，而建筑的電氣節(jié)能手段，也是當前建筑行業(yè)備受關注的一部分。

關鍵詞：建筑電氣供配;配電系統(tǒng);電氣節(jié)能

隨著現(xiàn)在住宅建筑技術的不斷提升，相應的電氣供配系統(tǒng)也得到了良好發(fā)展，而建筑的電氣供配電系統(tǒng)在實際應用中，也明顯提升了人們的生活舒適程度，但這種基于電氣供配電系統(tǒng)提升的美好生活，就給建筑供配電系統(tǒng)的設計帶來了壓力和挑戰(zhàn)。

一、建筑電氣節(jié)能設計的必要性和原則

1、建筑電氣節(jié)能設計的必要性分析

有關于建筑電氣節(jié)能，除了需要響應國家政策，適應社會需求外，這種電氣節(jié)能設計也是從建筑節(jié)能的應用現(xiàn)狀，和節(jié)能設計未來發(fā)展的趨勢決定的。

1.1當前應用現(xiàn)狀

就當前的各種建筑電氣系統(tǒng)應用過程看，無論是建筑物應用過程中自身消耗的大量能源（圖1），還是建筑中各類系統(tǒng)在運行過程中產生的多余的能源消耗，數(shù)字都是無法忽視的，這也是當前電氣系統(tǒng)在實際應用中遭遇的應用壓力。只有重視建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能減耗的問題，才能有效的適應當前社會越來越突出的節(jié)能減耗問題。

1.2未來發(fā)展趨勢

住宅建筑電氣系統(tǒng)的未來發(fā)展，勢必會因為科學技術的提升而提升。在未來，各種電氣設備必然花樣繁多，層出不窮，相應的建筑電氣供配電系統(tǒng)的復雜性也必然會大幅度提升，更不用說因為電氣供配電系統(tǒng)在實際運用中造成的重復使用而多余浪費能源的現(xiàn)象。因此有關于節(jié)能減耗的要求也會越來越多，只有現(xiàn)在開始不斷提升電氣供配電系統(tǒng)的節(jié)能效果，才能適應電氣行業(yè)在未來的發(fā)展。

2、關于建筑電氣供配的節(jié)能設計原則

2.1經濟性

對于建筑電氣供配電系統(tǒng)的設計工作而言，第一點就需要充分考慮經濟因素。一方面是考慮建筑電氣供配電系統(tǒng)落實的經濟情況，另外一方面還要重點考慮建筑電氣供配電系統(tǒng)在后續(xù)應用中，能否表現(xiàn)出理想的經濟效果，避免因為節(jié)能目的損害到建筑住戶的個人利益，也只有保障小區(qū)住戶能夠得到較好的用電體驗和效果，才能為電氣供配企業(yè)創(chuàng)造更高的利益價值。

2.2舒適性

建筑電氣供配電系統(tǒng)的設計主要還是為人所用，提升系統(tǒng)應用區(qū)域居民的生活質量和生活水平，基于這種生活上的舒適需求，在進行建筑電氣供配電系統(tǒng)設計過程中，不但需要嚴格的細節(jié)控制和節(jié)能把關，還要根據(jù)實際情況做出相應的節(jié)能調整。

二、建筑電氣節(jié)能設計的要點分析

1、供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計要點

供配電系統(tǒng)是建筑設計中非常重要的組成部分，設計過程中不但要綜合現(xiàn)場條件，還要針對建筑的具體使用功能，考慮到建筑用電設備的詳細情況。只有仔細的測算重要設備的用電負荷，才能精確的進行設計研究，保證各項供配電設施在達到節(jié)能減耗標準的同時，還不影響建筑用電的使用體驗。而電壓在電力的節(jié)能減耗中非常重要。只要通過合理的選擇電壓，就能有效降低建筑電能損耗。同時，電氣供配電系統(tǒng)在實際的設計過程中，還需要對零散的電力部件進行集成，通過合理的布線讓線路短且直，有效降低能源的損失。

2、智能建筑電氣供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

當前的建筑類型中，智能建筑類型的電氣子項目非常多，必須全面考慮建筑各個電氣供配子項目的合理性，例如空調系統(tǒng)，可以采用先進的水源熱泵空調。水源熱泵本身就具良好的節(jié)能優(yōu)勢，利用地下水或地下土壤的溫度形成持久的恒定溫度，比傳統(tǒng)中央空調的效能更高，也更容易達到節(jié)能環(huán)保、無污染、零排放的標準要求。此外，供水系統(tǒng)也可以選擇沒有負壓的供水設備，不但能保證當?shù)氐乃|安全，還能從一定程度凈化水質。還有，關于智能建筑的公共照明系統(tǒng)，應當選用綠色的節(jié)能燈具，開關方式采用聲光控制，不但能減少電能的浪費，還能合理的利用好自然光，從一定程度上保證了環(huán)境的舒適感。

三、建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能管理設計

1、建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能的細節(jié)

建筑電氣供配電系統(tǒng)是能源消耗的中心組成部分，因此在進行建筑電氣設計的時候，設計人員必須要結合設備的性能和設備特點，根據(jù)設備用電可負荷的等級、設備用電所需容量等進行合理性的選型和設計，既要讓電氣設備處于良好的工作狀態(tài)，又能最高程度的減少電能消耗。

2、變配電房的位置選擇

變配電房的位置應處于所有用電設備的中心，這樣不但能夠減少輸電電纜的長度，還能有效降低配電線路的損耗，達到要求的經濟性目的。

3、控制配電技術

要對建筑電氣供配電系統(tǒng)的配電技術進行合理的控制，例如與用戶相同高壓側配電的級數(shù)不高于兩級，低壓側配電的級數(shù)控制不高于三級，這樣一方面保障了供電的可靠性，也能保證用電的安全性。

4、變壓器的節(jié)能設計

變壓器的有功損耗與變壓器空載損耗都和變壓器的負荷率有關，所以在選擇變壓器型號的同時，還要綜合考慮一下變壓器的有功損耗因數(shù)。雖然這些情況影響并不大，但從各個細節(jié)進行的節(jié)能考慮，會讓整體的節(jié)能效果更加明顯。

四、供配電線路的優(yōu)化設計要點

1、合理的選擇供配電導線

在進行建筑電氣供配電系統(tǒng)的實際應用時，應該結合建筑的實際用電情況，以技術專業(yè)性、經濟適用性等標準來選擇電導率較小的新型材質節(jié)能型導線。而在實際應用工程的優(yōu)化節(jié)能設計過程中，銅芯電纜的電能傳輸效率會比其它材質的更為優(yōu)越，但銅芯電纜的成本高，因此，在進行供配電線路布線設計過程中，要合理的選擇銅、鋁等材質的導線。例如負荷容量較大的一類、二類負荷，優(yōu)先選擇銅導線;而三類或負荷容量偏小的其它電力負荷，就選擇鋁導線，以此來降低經濟要求，提高整個建筑電氣供配電系統(tǒng)的方案設計技術和經濟性能。

2、對配電變壓器的科學選擇

此外，從設備損耗、投資費用等方面進行考慮，為了確保設計的配電變壓器在使用期間能承受一定的擴充，就需要前期余出多余的容量。舉個例子：變壓器一般的負載率應該在75%～85%是最優(yōu)的狀態(tài)。這就需要設計人員在配電變壓器的設計過程中，對經濟調度方案進行優(yōu)化和升級，并且要結合負荷電容量的特性，合理分配用電負荷，計算配電變壓器的容量和臺數(shù)，才能科學的調控設計方案，讓配電變壓器能夠長時間的運行，進行高效的工作。在降低變壓器運行總損耗的同時，也能降低供配電網絡的電能損耗，達到建筑電氣供配電系統(tǒng)的最佳節(jié)能效果。

3、建立相關的后臺能耗監(jiān)測系統(tǒng)

除了科學的設計建筑電氣供配電系統(tǒng)，還需要設計建筑的能耗監(jiān)測系統(tǒng)。通過檢測建筑能耗的，統(tǒng)計相應的能耗數(shù)據(jù)，隨時分析能耗問題，才能對各個區(qū)域、各個設備的能耗情況進行隨時把控，這對優(yōu)化資源的利用程度、減少管理人員配置都有著非常重要的作用。此外，關于能耗監(jiān)測系統(tǒng)的建立可以使用弱電控制。電流分為強電和弱電，弱電的特點是電壓低、電流小、功率小、頻率高，對資源要求低，而國內當前的建筑電氣供配電系統(tǒng)對于弱電控制這一塊應用得非常少。

結束語

總而言之，隨著國家和人民對低碳節(jié)能的生活理念不斷加深，建筑節(jié)能也就成為社會關注的焦點，減少不必要的能源消耗，提高對建筑電氣供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計，優(yōu)化建筑建設的資源利用，推動我國的建筑水平發(fā)展。

參考文獻：

[1] 林衛(wèi)東.建筑智能照明控制系統(tǒng)的應用探討[J].福建建筑電氣.2016（03）：50-57.

（作者單位：杭州東方博盛建筑設計有限公司）